Bloggang.com : PKT : Medical equipmment Need more relibility

Medical equipmment Need more relibility

อุปกรณ์การแพทย์ต้องการความเชื่อถือได้มากขึ้น
ในปัจจุบัน เครื่องมือแพทย์ มีขนาดเล็กลง เคลื่อนย้ายได้ง่าย สลับซับซ้อน และละเอียดอ่อน .ในขณะที่การใช้งานทำได้ง่ายขึ้น ทังนี้เป็นผลมาจากความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีวงจรรวม ตัวอย่างเช่นเครื่องมือแพทย์ที่ใช้งานอยู่กับที่ ไม่สามารถเคลื่อนย้ายได้ เมื่อไม่กี่ปีก่อนหน้านี้ มีน้ำหนัก2000ปอนด์ ปัจจุบันมีน้ำหนักเพียง 200ปอนด์ ทำให้สะดวกต่อการเอาใส่รถเข็นเคลื่อนย้ายได้ทั่วโรงพยาบาล กรณีตัวอย่างอื่นเช่นเครื่องมือแพทย์ที่ต้องเสียบปลั๊กในขณะใช้งาน ขณะนี้มีขนาดเล็กลง สามารถใส่กระเป๋านำติดตัวไปได้ ยิ่งกว่านั้น ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยี อุปกรณ์การแพทย์ที่เป็นอิเล็กทรอนิคส์ เริ่มที่จะมีความสามารถตรวจวัดสภาพผู้ป่วยได้จากระยะไกล

อย่างไรก็ดี ความซับซ้อนและละเอียดอ่อนของอุปกรณ์การแพทย์ที่ทันสมัยเหล่านั้นเป็นสิ่งท้าทายผู้ผลิตOEMสำหรับความน่าเชื่อถือคงทนในการใช้งานที่มากขึ้น การออกแบบและผลิตอุปกรณ์การแพทย์ที่ทนทานพอที่จะทำงานได้อย่างต่อเนื่องเหมือนกับนาฬิกาสวิสมีความสำคัญมากขึ้นกว่าแต่ก่อน

ความคงทนมีความสำคัญมากขึ้นเหตุเพราะอุปกรณ์การแพทย์ที่ออกแบบมาใช้เฉพาะงานมีราคาแพงมากขึ้น แทบจะเป็นเรื่องปกติที่เครื่องมือผ่าตัดหรือเครื่องมือรักษาโรคมะเร็งจะมีราคานับล้านดอลลาร์ ถึงแม้ว่าธุรกิจโรงพยาบาลอาจจะมีกำไร แต่ก็ไม่อาจซื้อเครื่องมือราคาแพงเหล่านี้เป็นจำนวนมากได้ หากอุปกรณ์เหล่านี้ใช้งานไม่ได้เนื่องจากการชำรุด อาจส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อรายรับ ชื่อเสียง หรือผู้มารับการรักษา

ขณะนี้เป็นช่วงเวลาที่อุปกรณ์การแพทย์รุ่นใหม่ ใช้เทคโนโลยีที่ทันสมัยมากขึ้นถูกนำออกสู่ตลาด เพื่อช่วยวินิจฉัยโรคและปรับปรุงคุณภาพชีวิต อย่างเช่นโรคมะเร็งและโรคทางหลอดเลือดหัวใจ

ตัวอย่างหนึ่งคือ ระบบการสร้างภาพด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง ภาพที่สร้างขึ้นจะถูกนำแสดงในรูปแบบเดียวกับภาพถ่ายรังสีของเต้านม(Mammogram) ทำให้สามารถเปรียบเทียบความสัมพันธ์ระหว่างภาพจากคลื่นเสียงกับภาพถ่ายรังสีกันได้ คุณสมบัติเช่นนี้มุ่งหมายเพื่อปรับปรุงและส่งเสริมการตรวจวินิจฉัยโรคมะเร็งเต้านมแต่เนิ่น หรือโรคของเต้านมอื่นๆด้วยคลื่นเสียงในปัจจุบัน

ระบบกำจัดเลือดที่แข็งตัวในหลอดเลือดเป็นผลิตภัณฑ์ใหม่อีกอันหนึ่ง มันมุ่งเป้าหมายเฉพาะที่ DVT deep vein thrombosis, ความผิดปกติของเลือดเนื่องจากการอุดตันของหลอดเลือดดำที่อยู่ลึกลงใปในขา DVTเกิดขึ้นเมื่อก้อนเลือดแข็งตัวหรืออุดตันบางส่วนหรือปิดกั้นการไหลของหลอดเลือดดำอย่างสมบูรณ์ อุปกรณ์การแพทย์อิเล็กทรอนิกส์อันนี้ ถูกเสนอว่าเป็นระบบที่ออกแบบเพื่อละลายเลือดที่อุดตันในการรักษาเพียงครั้งเดียวและใช้เวลาไม่นาน

ความต้องการของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบใหม่
ในบางกรณี อุปกรณ์การแพทย์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้งานมาเป็นเวลาหลายปีอาจต้องการUpdateเพื่อเพิ่มความทนทาน เครื่องฉายรังสีเพื่อรักษามะเร็งเป็นตัวอย่าง ในกรณีนี้ระบบอิเล็กทรอนิกส์ภายในเครื่องมีสัญญาณรบกวนจากอุปกรณ์ดิจิตอลรบกวนการวิเคราะห์สภาวะผู้ป่วยโดยแพทย์และเจ้าหน้าที่รังสีทางการแพทย์ โดยปัญหาที่พบสี่ประการประกอบด้วย

สัญญาณดิจิตอลที่ผิดเพี้ยน

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่โรงงานเลิกสายการผลิต

การขาดการควบคุมการผลิตที่เคร่งครัด

กระบวนการตรวจสอบมีน้อยเกินกว่าที่จะได้ผลิตภัณฑ์ที่มีความเชื่อถือได้ตามเกณฑ์

ทีมออกแบบพบว่าวงจรส่วนmix signalไม่มีการIsolate และการ shieldอย่างเหมาะสมจากส่วนวงจรส่วนdigital
ดังนั้นจึงสร้างสัญญาณรบกวน และก่อให้เกิดรูปสัญญาณที่ผิดเพี้ยน ปัญหาในส่วนนี้แก้ไขโดยการ แยกส่วนanalog ออกจากส่วนdigital ด้วยการทำground plane อีกประการหนึ่งคือคือshield ส่วนdigitalที่มีสัญญาณรบกวนมากเพื่อลดหรือกำจัดการผิดเพี้ยนของสัญญาณ การshield สัญญาณclockก็เป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่งเช่นกันโดยทำเพื่อหลีกเลี่ยงสัญญาณที่ไม่สมบูรณ์และรักษาความเที่ยงตรงของสัญญาณนาฬิกา การแก้ปัญหาทั้งสองวิีธีจะช่วยปรับปรุงคุณภาพสัญญาณdigitalและรูปที่ได้จะมีความชัดเจนมากขึ้น

อุปกรณ์ที่ไม่มีจำหน่ายในกรณีนี้คือโมดูลหน่วยความจำที่มีอายุกว่าสิบปี มีประสิทธิภาพดีในการเก็บข้อมูลทางการแพทย์
โมดูลแปดอันถูกเปลี่ยนโดยใช้โมดูลหน่วยความจำรุ่นใหม่ที่ก้าวหน้า รวด เร็วกว่า จำนวนสองชิ้น

ปัญหาในด้านความกะทัดรัด
ขณะที่ปัจจุบันยังคงมี เครื่องมือแพทย์ชนิดทีต้องบนตั้งโต๊ะ เสียบปลั๊กไฟจากผนัง จำหน่่ายอยู่ในท้องตลาด แต่ยังมีแนวโน้มทางเทคโนโลยีที่ต้องการเครื่องที่มีขนาดเล็ก กะทัดรัด พกพาได้ง่าย และไร้สาย อุปกรณ์การแพทย์ในลักษณะเช่นนี้มีคุณค่าอย่างยิ่งในสถานการณ์ฉุกเฉิน จากหายนะภัย เช่น ซึนามิ ที่เกิดขึ้นในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้เมื่อเร็วๆนี้ ผลิตภัณฑ์ที่มีรูปแบบขนาดเล็ก เช่นที่ใช้ แผงวงจรที่มีเนื้อที่น้อยและ วงจรทั้งดิจิตอลและอนาล็อกอยู่ในพื้นที่จำกัด การจัดวางอุปกรณ์และจัดแบ่งพื้นที่บนแผงวงจร ต้องใช้วิธีใหม่และต้องการวิศวกรที่มีประสบการณ์ เพื่อให้ได้สัญญาณที่ไม่ผิดเพี้ยนและปราศจากากรรบกวน
การวางอุปกรณ์และจัดแบ่งพื้นที่วางอุปกรณ์อย่างเหมาะสมมีความสำคัญเป็นพิเศษ โดยเฉพาะการออกแบบผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวเนื่องกับวงจรรวมที่ทำงานในย่านความถี่วิทยุ RF ที่จำเป็นต้องถูกShield กรณ๊ดังกล่าวจะแตกต่างจากวงจรรวมอื่นๆ โดยการเพิ่มจำนวนGround Plan และPower Plan ดังนั้นสัญญาณคลื่นวิทยุ จะถูกประกบอยู่ตรงกลาง ทำให้ไม่เกิดการรบกวน คลื่นวิทยุยังคงถูกชิลด์โดยการติดตั้งแผ่นอลูมิเนียมเพื่อป้องกันการรบกวนทางคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า EMI ซึ่งมีกลไกการทำงานโดยแผ่นอลูมิเนียมจะทำตัวเป็นสายอากาศ และแพร่กระจายคลื่นวิทยุไปในอากาศ โดยไม่ส่งผลกระทบกับอุปกรณ์ตัวอื่นที่อยู่รอบข้าง

การปรับปรุงผลที่ได้รับของการตรวจสอบ
ผลลัพท์ที่ได้จากการทดสอบผลิตภัณฑ์ ได้รับการปรับปรุงโดยการเพิ่มมาตรฐานการผลิต จากระดับอุตสาหกรรมไปสู่มาตรฐานทหารP55110 โดยการดำเนินการเช่นนี้ ไม่เพียงแต่เพิ่มผลผลิต แต่ยังเพิ่มความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์ เนื่องจากความผิดพลาดที่ยอมให้มี เข้มงวดมากขึ้น การทดสอบในรูปแบบต่างๆ ถูกนำมาใช้ ไม่ว่า Flying probe, short and open testing หรือ functional testing ยิ่งกว่านั้นการทดสอบโดยการ Burn in และ vacuum chamber testing ก็เป็นส่วนสำคัญสำหรับทดสอบอุปกรณ์การแพทย์ การ Burn in ประกอบด้วย การทดสอบการทำงานของแผงวงจรส่วนประกอบย่อย ที่ อุณหภูมิต่างๆเพื่อประกันว่าอุปกรณ์ จะยังคงทำงานได้ในสภาพแวดล้อมในโรงพยาบาล การทดสอบแบบVacuum chamber testing จะเป็นการนำแผงวงจรใส่ในสภาพแวดล้อมจริงที่มีช่วงอุณหภูมิ -40 ถึง +85องศาเซลเซียส เป็นเวลา 24 ถึง 48 ชั่วโมง ต่อรอบการทดสอบ ตัวอย่าง เช่น แผงวงจรหนึ่ง อาจถูกใช้งานในพื้นที่ห่างไกล อุณหภูมิเกินกว่า 100 F ปราศจาก ห้องปรับอากาศ หรืออีกทางหนึ่ง อาจถูกใช้ในพื้นที่อุณหภูมิตำ่กว่าจุดเยือกแข็ง ถ้่าอุปกรณ์มีการชำรุดหรือจุดบัดกรีหลวม ข้อบกพร่องจะปรากฎในช่วงทดสอบนี้ และถูกตรวจพบ ผลิตภัณฑ์จะถูกแก้ใขแล้วนำมาทดสอบอีกครั้ง เพื่่อยืนยันการทำงานที่น่าเชื่อถือและทนทาน ผลที่ได้จากการทดสอบแบบนี้ให้ผลิตผลเพิ่มขึ้นถึง90 % เทียบกับ 50%ก่อนหน้านี้ที่

เพื่อให้ได้รับความน่าเชื่่อถือตามเป้าที่ตั้งไว้ กลลยุทธ์การตรวจสอบที่ น่าจะนำมาใช้ ควรจะถูกสร้างในช่วงออกแบบ นี่หมายถึงเมื่อ วิศวกรของ OEM ,EMS เริ่มหารือถึงเป้าหมายการออกแบบและการผลิต เพื่อให้เกิดผล เครื่องต้นแบบจะใช้เป็นเครื่องมือในการวิจัยพัฒนา ทำให้EMS ปรับปรุง ความน่าเชื่อถือ โดยการกำหนดและสร้าง ตามข้อกำหนด Design for manufacturaibility(DFM) และ Design for Testability(DFT) ซึ่งรวมการทดสอบด้วยวงรอบสภาพแวดล้อมที่ต่างๆ เช่น แรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า อุณหภูมิและความชื้น ที่เกินกว่าสภาพปกติของการทดสอบ In-circuit และ Functional Testing ทั่วๆไป การวิเคราะห์การเสีย จะทำในช่วงการออกแบบเครื่องต้นแบบเพื่อ เพิ่มผลผลิต และ ความน่าเชื่อถือ

เครื่องต้นแบบเครื่องแรกที่พัฒนาโดยOEM ส่วนใหญ่จะทำงานที่ประสิทธิภาพประมาณ70% ยากยิ่งที่ทำงานที่100%นอกจากจะทุ่ม เงิน และทรัพยากรทางวิศวกรรมอื่นๆ ร่วมกับความตั้งใจทุ่มเทอย่างมากมาย ในกรณีทั่วไปมักจะตรงกันข้าม วิศวกร หนึ่งถึง สามคน ทำงานกับต้นแบบ ซึ่งมักจะมุ่งไปที่การทดสอบคุณลักษณะเพียงไม่กี่อย่างที่ประกอบขึ้นเป็นผลิตภัณฑ์ แล้วหลังจากนั้นจึงทำงานบนการทำงานอื่นๆต่อไป

Create Date : 30 กรกฎาคม 2550

Last Update : 8 มีนาคม 2551 22:52:38 น.

0 comments

Counter : 432 Pageviews.